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解题“三步曲”
第一步:熟记典型反应
4.一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。
(2)Fe2+、Al3+、Cu2+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在;
(3)Fe3+必须在酸性较强(pH≤2.7)的条件下才能在溶液中存在。
5.能发生氧化还原反应的离子不能大量共存:
6.溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存:Fe3+与SCN-不能大量共存。
第二步:明确限定条件
1.特定离子限制
3.无色溶液限制:没有MnO4(-)、Fe3+、Fe2+、Cu2+等有色离子;而澄清溶液只是意味着没有沉淀,可以是有色溶液。
4.其他限制:(1)遇淀粉-KI试纸变蓝色的溶液具有较强的氧化性;(2)遇pH试纸变蓝色的溶液显碱性,等等。
第三步:根据四类反应判断是否反应
判断下列离子能否一定大量共存,能大量共存的打“√”,不能大量共存的打“×”。
(3)pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-(√)
“四项基本原则”离子共存不漏过
解答离子共存必须秉承的四原则:
(1)肯定性原则:根据相关现象,确定一定有或者一定无;
(2)互斥性原则:根据一定存在的离子,结合离子反应的条件,确定一定没有哪些离子;
(3)电中性原则:溶液中阴、阳离子共存,而且阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数;
(4)后加试剂干扰性原则:只要不是“原溶液”,实验过程中所加入的试剂就会引入某些离子,这些离子对“原溶液”相关离子的存在性就会造成干扰!
某无色透明溶液中可能大量存在Cl-、SO4(2-)、Cu2+、Fe3+、Na+、Ba2+中的几种。请回答下列问题:
(1)不做任何实验就可以确定原溶液中一定不存在的离子是______________
(2)取少量原溶液,加入过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是________________,
(3取(2)中的滤液,加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。原溶液是否含有Cl-:_________。
(4)原溶液是否含有Na+:_________。
解析:(1)根据题干中“无色”可知一定没有Cu2+、Fe3+,这是依据肯定性原则;
(2)加入BaCl2有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,说明含有SO4(2-),这也是依据肯定性原则;和SO4(2-)生成沉淀的Ba2+不能存在,这是依据互斥性原则;
(3)与Ag+能生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,说明(2)中的滤液含有Cl-;但是由于(2)加入了过量BaCl2溶液而引入了Cl-,故原溶液有无Cl-,无法确定,这是依据后加试剂干扰性原则;
(4)对于原溶液Na+的判断,要运用溶液的电中性原则,即溶液中阴阳共存,而且阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,所以一定含有Na+。
答案:(1)Cu2+、Fe3+(2)SO4(2-)(3)无法确定(4)一定有
今有一混合物的水溶液,已测知含有0.4mol·L-1NH4+,此外还可能含有K+、H+、Cl-、Mg2+、Ba2+、SO4(2-)、CO3(2-)中的若干种。现取两份mL溶液进行如下实验:
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。
②第二份加足量BaCl2溶液后,得6.27g干燥沉淀,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀的质量为2.33g。
以下推测正确的是()
A.一定存在K+,不存在H+
B.mL溶液中含0.01molCO3(2-)
C.可能存在Cl-
D.一定不存在Ba2+,可能存在Mg2+
解析:根据①可知与AgNO3溶液产生沉淀的离子可以是Cl-、SO4(2-)、CO3(2-),三者相互干扰,此条件意义不大。
再根据②可知与BaCl2溶液反应生成不溶于盐酸的沉淀为BaSO4,即2.33gBaSO4,(6.27g-2.33g)沉淀为BaCO3,故一定有SO4(2-)、CO3(2-)。
根据互斥性原则,可知与SO4(2-)、CO3(2-)生成沉淀的Ba2+不存在,与CO3(2-)生成沉淀的Mg2+不存在,与CO3(2-)生成气体CO2的H+不存在。
对于其他离子的确定,是本题的难点,结合2.33gBaSO4,可知BaSO4为0.01mol,即SO4(2-)为0.01mol,其浓度为0.1mol·L-1;(6.27g-2.33g)沉淀为BaCO3,可知BaCO3为0.02mol,即CO3(2-)为0.02mol,其浓度为0.2mol·L-1。根据溶液电中性原则,c(K+)+c(NH4+)=c(Cl-)+2c(SO4(2-))+2c(CO3(2-)),将数据代入:c(K+)+0.4mol·L-1=c(Cl-)+2×0.1mol·L-1+2×0.2mol·L-1,即c(K+)=c(Cl-)+0.2mol·L-1,这说明Cl-不能确定,但K+一定有,而且浓度≥0.2mol·L-1。
答案:AC
当题目中直接或者间接提供了相关离子的数量,就一定会用到电中性原则!
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